DIY Hål-gnist

[Eli]

Såg några enkla hål-gnistapparater (Die-EDM, Spark machine ) på nätet och blev nyfiken att prova.


Användning: Håltagning i hårda, härdade, ledande material, även hårdmetall.
T.ex för att få bort avbrutna borr eller gängtappar*.

Eftersom jag länge irriterat mig på *sådana, så kopplade upp några av dessa,
men blev besviken på avverkningshastigheten.
De kan fungera hjälpligt om man har en elektromagnet med riktigt lågt motstånd, men snabbt vidare
till nästa version.

Kom att tänka på en gammal hårddisk jag haft liggande länge, som skulle bli mekaniken för
elektrodmatning & även delvis för oscillerande för gnistgapsreglering.

Endast ett par hål & små modifieringar behövdes för att kunna fästa wolframelektroder
av olika tjocklek. ( Egentligen avsedda för TIG-svets)

Bygget kan antingen ställas där ett hål önskas eller man kan fästa småsaker under.

Stegmotorn & och regleringen driver jag med en liten billig Arduino mini pro via en L298 krets.

Ett LAB-powersupply 24-36V 4A duger gott som kraftkälla. Medelström ca. 2A
Strömbegränsning är en fördel, men jag hade inte, så jag kopplade ihop en induktans runt 6mH, 2st 12V/60W
billampor och en hall strömsensor i serie med en MOSFET som laddar en 100- 1000uF/>150V konding över gnistgapet,
mest hela tiden.

Lamporna är mycket billigare & lämpligare än effektmotstånd eftersom motståndet är riktigt lågt tills de behövs
och tänds vid en kortis. Använder trasiga lampor, där ena glödtråden är bränd.

Förstärker strömsensorns output, jämför med spänningen från en pot. i en comparator som styr FET:en
för att få önskad ström.
Tar även in denna sensor spänning analogt till Arduino för kontroll av stegmotorrörelser.

Kunde inte hålla mig tills färdigbyggt utan provade med en labbuppkoppling och är mycket nöjd med resultatet.
Hål i ett brytknivsblad på < 30sek.

Vätska (batterivatten) är viktigt för resultatet, men i.s.f. att sänka hela arbetsstycket i vattnet:
Limma fast ett litet rör runt blivande hålet med silikon och fyll.

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical ... _machining

Nästa steg: Att vidare utveckla till wiregnist.

[tecno]

http://elektronikforumet.com/forum/view ... 79#p913179

Mitt pågående projekt, kul att fler hakat på

[Eli]

Vid en tids användnig har jag sett behov av många förbättringar,
och projektet har växt mycket mer än jag egentligen ville & har tid med:

Är glad att jag tidigt insett fördelarna med moduluppbyggda konstruktioner,
så att det räckt att göra om delar av den.

EDMCTRLb.jpg

Beroende på gnistytans storlek (olika elektroder) är det lämpligt att kunna koppla in olika
kombinationer av bufferkondingar och att kunna variera laddspänning. Nu 100-1000uF i steg om 100uF.
Eftersom det blir höga urladdningsströmmar vid gnisttillfället skulle de bli dyrt & svårt att
hitta lämpliga standardswitchar, så min lösning blev typ skruvar i sockerbit i stället.

C_SEL.jpg

Stegmotorn för stark på 12V. Böjde tunna elektroder. Nu med reglerbar motor- ström & spänning.

Blev så många variabler att ett nytt I2C- LCD & expansionskort behövdes till Arduino.
Skall räcka ett tag med 256 möjliga I/O kombinationer.

EDMBOX2cm_redigerad-1.jpg

Kapad & fäste för att byta ut mot spindelmotor på min CNC och kunna köra många hål programerbart.

fästem.jpg

Bra med lock för det stänker annars,om man har låg vattennivå.

CNCupsbm_redigerad-1.jpg

Programändringar:
Pumpcycle med jämna intervall inlagd. Elektroden dras ut helt för att få in nytt, renare vatten.
Speciellt bra vid djupa hål.

Reglerbar oscillation och slaglängd ger olika gnistfrekvenser & styrka.

Inget problem att göra hål i en kullagerkula.
Det bör t.o.m. vara möjligt att gänga hålet, genom att sakta skruva ner en gängad elektrod.

kulam.jpg

Kraftigare elektronikdesign med IGBT: http://cscott.net/Projects/FabClass/final/edesign1.html

[tecno]

Kul att se projektet gå framåt

[säter]

blev besviken på avverkningshastigheten.

Tror du det är realistiskt, för mig, att kunna bygga en gängtappsgnist med hygglig avverkningshastighet?
Tanken är att använda kopparelektroder med inbyggd vattenkanal.

[Eli]

Ja absolut. "Avverkningshastighet" även om det tar 15-30min för en gängtapp" så sköter den ju sig själv under tiden.
"Kopparelektroder med inbyggd vattenkanal" ser jag däremot möjliga problem med.
Kanalen bör nog sitta i centrum för att inte trycka elektroden i sidled.
I så fall får du snabbt en plugg som täpper till.
Tror min pumpcycle är lika bra och varför inte tungsten TIG-svetselektrod med riktigt hög hårdhet & smältpunkt?
De har dessutom en liten mängd zirkonium ( torium ) inblandat som gör att gnista/plasma startar lättare.

[säter]

Jag misstänker att det blir problem att få vattnet att nå gniststället, om man inte inför det i centrum på elektroden.
Det är tänkt att användas i en horsiontal-maskin.

[tecno]

I en horisontalare är det nog 'rör' elektroder som gäller. Den pump cykeln som Eli har är nog bra med tanke på solida elektroder.

[Eli]

Horsiontalläge komplicerar det hela, men det kanske finns lösningar ändå:
T.ex. om ytan inte är alltför oregelbunden: Limma eller fäst med häftmassa en liten vattenbehållare
(Gärna genomskinlig av polykarbonat)
mot arbetsstycket med hål & tätning utåt för elektroden.

[säter]

Tror du man kan använda en svets som spänningskälla?
Där har man ju en form av inbyggd strömbegränsning.

[Eli]

Låter lite häftigt, men om den kan ställas in tillräckligt lågt så.
Min EDM drar <5A i genomsnittsström.

Annars allt från 24v Batteriladdare, ett par- tre bilbatterier, till ett LAB-agg.
Ett par -tre seriekopplade Bilstrålkastarlampor funkar också bra som enda strömbegränsning.

[säter]

I en horisontalare är det nog 'rör' elektroder som gäller.

Har du sett några sådana elektroder på "kinamarknaden"?

[Eli]

http://www.ebay.co.uk/itm/2-Ceriated-Gr ... 2c70b42bcc
jmf pris!

[tecno]

I en horisontalare är det nog 'rör' elektroder som gäller.

Har du sett några sådana elektroder på "kinamarknaden"?

Här en typ

http://www.ebay.co.uk/itm/L-K-30-60MM-S ... 258b6bd2d1

[tecno]

http://www.ebay.co.uk/itm/20-EDM-precis ... 3a5eb4b2fd

Här en flerkanalig, så visst finns det om man letar.